模擬電子技術(shù)課件：4觸發(fā)器

1、4.1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器掌握基本RS、鐘控RS、JK、D、T、T類型觸發(fā)器的邏輯功能、觸發(fā)方式。了解基本、同步、主從、維持阻塞、邊沿類型觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理。 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有兩個能保持的穩(wěn)定狀態(tài)， 1）具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)0狀態(tài)和1狀態(tài)，以表征存儲的內(nèi)容；2）根據(jù)不同的輸入信號可以置成0或1狀態(tài)；3）輸入信號不變或撤去后，觸發(fā)器的狀態(tài)能長久地保存。 定義Q=0、 =1的狀態(tài)為0狀態(tài)，Q=1、 =0的狀態(tài)定義為1狀態(tài)。 構(gòu)成時序邏輯電路的基本數(shù)字部件是觸發(fā)器，邏輯功能、電路結(jié)構(gòu)、動作特點(diǎn)和觸發(fā)方式不同。Q Q4.2.1 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器概述 1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點(diǎn)怎么變？何時變？ 1基本RS觸發(fā)器c. 原

2、理分析b.邏輯符號次態(tài)Q 由現(xiàn)態(tài)Q 和現(xiàn)在的輸入決定nn+1基本觸發(fā)器的功能表n+1nS R Q Q0 1 0 10 1 1 11 0 0 01 0 1 01 1 0 01 1 1 10 0 0 不定0 0 1 不定S R Q0 1 11 0 01 1 Q0 0 不定n+1nRS異同R；全1不變；全0不定R 0；S1. 高低有效電平d. 功能描述&a&bRS反饋Reset 清0端；Set 置1端a. 結(jié)構(gòu) 23.全0不定輸入R=S=0 時0011&RS 輸出全是1（電氣高電平，邏輯狀態(tài)破壞Q=Q）當(dāng)R=S=0后，輸入又同時變?yōu)?時，速度快的門輸出變?yōu)?，另一個不翻轉(zhuǎn)。 （隨機(jī)確定，不能控制，避

3、免使用）111/11/ 0&RS111/1&1 /0SR 34. 特性方程SRQ 100100 1111110n) (00),(1 +=+=+RSSRQRSQRSfQnnn不可以同時為0約束條件KKSR=1從一狀態(tài)到另一狀態(tài)所需要信號n+1nQ Q S R 0 0 1 0 1 0 11 0 1 01 1 15、激勵表S= 1R= S= R= 1S= 1R= 0S= 0R= 16、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 411RS或非門RS觸發(fā)器 5例題1初態(tài)RS異同RR=1全1不變?nèi)?不變RS異同RR=0RS異同RR=0全0不定電氣狀態(tài)均為1后邏輯不能確定記憶功能。S已消失，其影響Q為1保留下來。無時序同步功能 6例題

4、消除觸點(diǎn)顫動全1不變！ 7例題4.22 8集成基本RS觸發(fā)器四鎖定基本RS觸發(fā)器：CC4043;CC4044輸 入 輸 出 R S EN Q 0 高阻0 0 1 Q0 1 1 11 0 1 01 1 1 不定CC4043（或非門）n+1n輸 入 輸 出 R S EN Q 0 高阻0 0 1 不定0 1 1 01 0 1 11 1 1 QCC4044（與非門）n+1n 94.3時鐘觸發(fā)器規(guī)定的時刻同步變化2. 原理分析CP=0，封門作用；CP=1，S和R影響QCP=1期間，才變。RS異同S；全0不變；全1不定同步觸發(fā)器的功能表n+1nS R Q Q0 1 0 00 1 1 01 0 0 11 0

5、 1 10 0 0 00 0 1 11 1 0 不定1 1 1 不定S R Q0 1 01 0 10 0 Q1 1 不定n+1n3. 功能描述4.3 .1 同步RS觸發(fā)器&SRCPQQ1. 電路組成、符號QQSRCP什么時刻變？怎么變？ 103. 特性方程01=+=+SRQRSQnn約束條件CP=0CP=11=+QQnn5、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖S= 0R= S= 1R= 0S= 0R= 1S= R= 04、激勵表n+1nQ Q S R 0 0 0 0 1 1 01 0 0 11 1 0 11例1：畫出同步RS觸發(fā)器的輸出波形 。CPRSQ使輸出電平全為1CP撤去后再輸入全1狀態(tài)出現(xiàn)不定RS異同S；全0不

6、變；全1不定。 CP=1期間，才變。 12 例2 同步RS觸發(fā)器波形圖 P99當(dāng)R=S=0后，又同時變?yōu)?時，出現(xiàn)電平不定 13具有直接置0 置1端的同步RS觸發(fā)器直接置0 端 RD；直接置1 端SD不受CP控制，一般用以決定初態(tài)RDSDRSCQ邏輯符號&c&d&a&bCPRDSD 14同步RS觸發(fā)器空翻現(xiàn)象&CP反饋電路？例：計數(shù)器 要求來一個時鐘脈沖翻轉(zhuǎn)一次空翻 多次翻轉(zhuǎn)，3Pt延遲，不能控制組合邏輯電路 Z1ZjX1Xi 存 儲 電 路 Q1QrY1Yk 154.3.2 主從觸發(fā)器用主從結(jié)構(gòu)解決空翻問題b.主從工作原理主從RS觸發(fā)器不可以同時工作。 (切斷反饋回路)在CP=1期間，輸出狀

7、態(tài)由最后一次出入改變定。d. 存在問題1存在不定問題；2 是電平觸發(fā)。要求輸入信號在CP=1期間送入，并保持不變）c. 邏輯功能CP從1到0，才變！ 根據(jù)CP=1期間的RS 的輸入定QQ再定Q、Q在CP=1期間送入， RS保持不變的條件下：RS異同S；全0不變；全1不定（同同步型RS） 1. 主從RS觸發(fā)器&QQ&SRCP1QQSRCPa. 結(jié)構(gòu)、符號主RS從RS表示延遲、主從結(jié)構(gòu)QQ 16 2 主從JK觸發(fā)器b.原理分析c.邏輯功能描述基本觸發(fā)器的功能表 解決不定）n+1nJ K Q Q0 1 0 00 1 1 01 0 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1 00 0 0 00 0

8、1 1nJ K Q0 1 01 0 11 1 Q0 0 Qn+1nCP后沿變(1 0)電平觸發(fā)在CP=1期間，JK保持不變條件下：JK異同J；全1翻轉(zhuǎn)；全0不變。&QQ&JKCP1QQJKCPa. 結(jié)構(gòu)、符號 173. 特性方程4、激勵表n+1nQ Q J K 0 0 0 0 1 1 1 0 11 1 05、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖J= 1K= J= K= 1J= K= 0J= 0K= 184、主從JK觸發(fā)器一次變化問題兩步動作： CP=1，主RS觸發(fā)器接受RS輸入（ J。K ） CP=1 0變，從RS觸發(fā)器接受主RS觸發(fā)器輸出主觸發(fā)器在全部CP=1期間，輸入信號起作用。 必須考慮全部CP=1期間輸入的變化

9、過程，決定次態(tài)。CP&QQ&JK13、主從型觸發(fā)器動作特點(diǎn)主從JK 觸發(fā)器CP=1期間的變化只可能發(fā)生一次。（反饋封門作用）只有在CP=1期間，輸入信號保持不變，才可以用CP下降沿的輸入決定輸出。如果CP=1期間，輸入信號有所變化，就必須仔細(xì)分析第一次的變化 19 例2 主從JK觸發(fā)器波形圖 P103只能變化一次，仔細(xì)分析第一次的變化全1反轉(zhuǎn)變了一次（保持）全0不變JK異，同J變了一次（保持） 20邊沿JK觸發(fā)器 1.邏輯符號2.動作特點(diǎn) 只有邊沿觸發(fā)（前沿或后沿）前沿型后沿型3. 功能全0不變；JK異同J；全1翻轉(zhuǎn)。只在觸發(fā)沿變一次, 觸發(fā)沿前瞬間的輸入定輸出4. 特性方程 215、集成JK

10、觸發(fā)器 CT74H72QQSDJ1CP&RDJ2K1K2P103邏輯電路圖J = J1 J2K = K1 K2 22例1CPKJQQQJKCP全0不變；JK異同J；全1翻轉(zhuǎn)。邊沿觸發(fā)器只在觸發(fā)沿變（一次）觸發(fā)沿前瞬間的輸入定輸出 23例4.26 244.3.3 邊沿觸發(fā)器 （1）.維持阻塞D觸發(fā)器1. 典型的邊沿觸發(fā)器1）. 電路組成抗干擾能力，提高可靠性。只在邊沿時刻變，其余任何時間不變。維持阻塞、門傳輸延遲、二極管電平配置。2）.維持阻塞原理3）. D觸發(fā)器1置1維持，2置0維持，3置0阻塞，4置1阻塞。QQ 253）D觸發(fā)器.邊沿觸發(fā)器上升沿觸發(fā) 下降沿觸發(fā)特性方程Q=D（CP/） n+

11、1波形圖CPDQ邊沿觸發(fā)器波形畫圖方法QQSDCRDDCDQQSDRD 26下降沿例4-5P106 27CLRD CPQCLRD CPQCLRD CPQCLRD CPQ1Q1D2Q2DGND4Q4D3Q3D時鐘清零USC公用清零公用時鐘74LS175管腳圖 28例CPKJQQQJKCP全0不變；JK異同J；全1翻轉(zhuǎn)。邊沿觸發(fā)器只在觸發(fā)沿變（一次）觸發(fā)沿前瞬間的輸入定輸出 29(2). 利用觸發(fā)器內(nèi)部傳輸延遲時間的邊沿觸發(fā)器（P107）1. 組成2. 原理(3). CMOS主從結(jié)構(gòu)的邊沿觸發(fā)器（P109）1. 組成2. 原理 304.4 T觸發(fā)器和T觸發(fā)器4.4 .1 T觸發(fā)器功能真值表n+1n

12、T Q Q 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 特性方程T=0不變；1翻轉(zhuǎn)（J=K）CTQQSDRD4.4 .1 T觸發(fā)器特性方程翻轉(zhuǎn)（J=K=1）CTQQSDRD 311 T 觸發(fā)器轉(zhuǎn)換 T觸發(fā)器和T 觸發(fā)器轉(zhuǎn)換 2 T 觸發(fā)器轉(zhuǎn)換 32例4-6（P112）CPQ2DQ1DQ1Q11C1DQ2Q22C2DCPR 33 觸發(fā)器總結(jié)怎么變？何時變？怎么變？功能定：基本RS：RS異同R；全1不變；全0不定 同步RS：RS異同S；全0不變；全1不定 JK： JK異同J；全1翻轉(zhuǎn)；全0不變。 D： Q = D T： T=1翻轉(zhuǎn)；T=0不變 T： 翻轉(zhuǎn)何時變？基本RS 直接、同步RS CP=1期間變主從 CP后沿變(1 0);主從JK CP=1期間第一次的變化；主從RS期間最后一次變化邊沿